ZnO를 담지한 TMA-A 제올라이트 나노결정의 제조
*석*
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소개글
제올라이트에 관련된 논문 입니다.목차
- 요약1. 서론
2. 실험방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
본문내용
1. 서론100nm 이하로 제어된 나노 물질은 입자의 크기가 작아짐에 따라 원자와 흡사한 거동을 보이게 되는데, 비표면적이 높아지므로 단위 원자당 높은 표면 에너지를 갖는 상태가 되어, valence band와 conduction band 사이의 energy gap이 점점 증가하게 된다. 따라서, 물질의 기존에서 보이던 고유한 광학적, 화학적 및 전자기적 성질 등은 이로 인해 더욱 효과적으로 변환이 될 것으로 예상된다[1, 2].
Zeolite는 분리, 촉매반응, 이온교환, 흡착 등에 널리 이용되는 분자 수준의 세공을 가진 결정질의 알루미노규산염(aluminosilicate)이다. Zeolite는 세공의 크기가 약 0.4~1 nm 이므로 나노 물질로 간주된다. 나노 기술의 성공적인 적용 사례 중 하나는 zeolite를 석유 정제 과정 등의 산업 공정에서 촉매로 사용한 것이다. 최근 나노 과학과 관련하여 zeolite의 본래 결정체 크기에 많은 관심이 모아지고 있다[3-6].
나노 porous zeolite는 기존의 zeolite와는 달리 100 nm 이하의 균등하게 분리된 결정체를 가진다. 나노 porous membrane zeolite에 대하여 다양한 방법으로 합성이 진행되고 있으며, 넓은 비표면적을 가지고 감소된 확산 경로로 매우 유망한 물질 흡착제로 주목을 받고 있다[7-9].
ZnO는 반도성, 압전성, 형광성, 광도전성 등 여러 가지 기능을 겸비하고 있어서 응용 면에서의 용도가 넓다. 예를 들면, 반도성을 이용한 것으로는 소결체로 되어 있는 가스센서, 촉매, 바리스터가 있고, 광도전성을 이용한 것으로는 분체로 된 전자사진용 감광제가 있고, 압전성을 이용한 것으로는 박막으로 된 표면탄성과 필터가 있으며, 형광성을 이용한 표시판이 있다. 이러한 ZnO의 특성들이 나노 사이즈에서 더욱 우수한 특성으로 나타나고 있다[10,11]. 또한, 이런 특성을 가진 나노 사이즈의 ZnO를 담지한 zeolite[12-14]의 연구가 현재 활발히 진행이 되고 있으며, 10 nm 이하로 제어된 ZnO 입자를 담지함으로서 기존에서 보이던 zeolite의 고유한 광학적, 화학적 및 전자기적 특성에 대하여 더욱 효율적인 특성이 요구되어 지고 있다.
본 연구에서는 10nm 이하로 제어된 ZnO 나노 결정을 TMA-A zeolite에 담지시켜 그 특성을 조사하였다. 수열합성법으로 최적의TMA-A zeolite 합성 조성비를 구하였으며, 이온 교환법을 이용하여Zn을 이온교환 시킨 후 산화반응으로 ZnO 나노 결정을 zeolite 속에 형성하였다. 여러 가지 열처리에 의하여 제조된 ZnO를 담지시킨 TMA-A zeolite 의 결정화 과정을 분석하였다. 또한, 온도와 시간에 따른 입자의 형상이나 크기를 분석 평가하였으며 비표면적을 측정하였다.
참고 자료
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